Фізики Олексій Старобінський і В'ячеслав Муханов, які розробили теорію, що пояснює походження великомасштабної структури Всесвіту за допомогою квантових флуктуацій, удостоєні премії Грубера в галузі космології 2013 року.
Премія Грубера в галузі космології присуджується з 2000 року. У представленні нинішніх лауреатів відзначено їх "вагомий внесок в інфляційну теорію квантових флуктуацій метрики простору-часу. Ці дослідження змінили наші погляди на походження Всесвіту і механізм формування його структури ". Вручення премії, розмір якої становить 500 тисяч доларів, відбудеться 3 вересня 2013 року на конференції COSMO 2013 в Центрі теоретичної космології Стівена Гокінга в Кембриджі, Великобританія.
Цікаво, що лауреати не мають спільних робіт, але протягом багатьох років використовують і розвивають ідеї один одного. Академік Олексій Олександрович Старобінський - головний науковий співробітник Інституту теоретичної фізики імені Ландау. В'ячеслав Федорович Муханов - нині професор університету ім. Людвіга-Максиміліана (Мюнхен, Німеччина). Теорія Муханова і Старобінського пояснює походження структури нашого Всесвіту з квантових флуктуацій, і це один з найбільш вражаючих проявів законів квантової механіки в космологічно величезних масштабах.
Після відкриття 1965 року передреченого теоретично реліктового випромінювання, теорія гарячого всесвіту («Великий вибух»), стала загальновизнаною. Однак в її початковому варіанті була досить проблематичною.
Зокрема, виявлене мікрохвильове фонове випромінювання мало однакову температуру з точністю до тисячної долі градуса у всіх напрямках. З іншого боку з теорії випливало, що температура в різних напрямках повинна трохи відрізнятися, а саме, варіації температури повинні бути близько однієї стотисячної температури самого випромінювання, 0,00003 К. Виявити ці флуктуації в 1970-х роках з Землі не вдалося, і тільки в 1992 році, коли вимірювальну апаратуру вивели в космос, відкриття відбулося. Іншою проблемою було пояснення вкрай малоймовірної реалізації початкових умов, при яких було б можливе виникнення нашого Всесвіту.
Вирішення цих проблем було знайдено в інфляційній космології, що представляє собою модифікацію теорії Великого вибуху. Згідно з цією модифікацією відразу після народження Всесвіт розширювався з прискоренням і за надзвичайно короткий час близько 10-35с, за який всесвіт колосально збільшився (понад 1030 разів). Це означає, що вся величезна спостерігається в даний час частина Всесвіту колись була невеликою областю з усталеною однорідною температурою. Таке прискорене розширення природним чином пояснювало походження нашого Всесвіту.
Піонерську роботу в цьому напрямку зробив саме А.А. Старобінський, який запропонував у 1979 році космологічну модель, Всесвіту, де на початковій стадії домінувала темна енергія. На жаль, ця дуже популярна в СРСР робота тоді не стала широко відомою на Заході. Тому спочатку в світі велику популярність набули інфляційні теорії Алана Гута (Alan Guth) і Андрія Лінде (вони стали лауреатами премії Грубера в 2004 році), а потім визнання отримала і робота Старобінського.
Однак інфляційна космологія мала свою ахіллесову п'яту. Величезне розширення згладжувало всі початкові неоднорідності, тобто робило Всесвіт однорідним, тому було незрозуміло, як у такому випадку виникли такі неоднорідності, як галактики. Цю проблему вдалося вирішити в 1981 році в ФІАНі: Геннадій Чібісов (який нещодавно пішов з життя) і В'ячеслав Муханов (у той час аспірант) висловили ідею, що галактики виникли з спочатку мікроскопічних квантових флуктуацій, які, відповідно до принципу невизначеності Гейзенберга, існують завжди. У 1981 році Муханов і Чібісов дійшли висновку, що стрімке експоненціальне розширення Всесвіту могло розтягнути квантові флуктуації до колосальних розмірів. При цьому флуктуації посилилися настільки, що утворили неоднорідності щільності речовини, що стали зародками майбутніх галактик. Це, по суті справи, і було першою версією інфляційної космології.
Подальший розвиток цих ідей у 1982 році, зроблений низкою вчених, включаючи Старобінського, став основою сучасної інфляційної космології, і отримав високу оцінку наукового співтовариства. Своєї кульмінації дослідження інфляційних флуктуацій досягли в 1985 році в роботі Муханова, який розробив сувору теорію, застосовну до широкого класу інфляційних моделей, включаючи так звану хаотичну теорію інфляції.
Інфляційну теорію називають найважливішим відкриттям у теоретичній фізиці за останні 30 років. Зауважимо, що Нобелівська премія 2011 року вручена за відкриття спостережуваного в даний час вчкореного розширення Всесвіту, яке є непрямим підтвердженням можливості того, що і при народженні Всесвіт міг пройти через аналогічну стадію.
Важливим моментом є те, що Муханову (в першу чергу) і Старобінському вдалося розрахувати спектр реліктового випромінювання і передбачити, які характерні особливості він повинен мати. Це дозволило поставити питання про експериментальну перевірку висловлених ідей. Перше підтвердження цих передбачень астрономи отримали в 1992 році в експерименті COBE, а більш точне - в експерименті WMAP.
Для довідки: COBE (Cosmic Background Explorer), запущений в 1989 році, і WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), час роботи - 2001-2009, - космічні апарати США, основним завданням яких дослідження реліктового випромінювання.